Lors d'une exploration robotique japonaise pour trouver la vie de l'autre côté de la lune, Nobita observe depuis la Terre et voit la lune devenir jaune. Avec l'aide de Doraemon, la paire voyage vers la lune et crée des lapins qui construiront leur propre colonie. Après son retour, Nobita raconte à sa classe leur aventure, mais personne ne le croira. C'est jusqu'à ce qu'un nouvel étudiant et sa sœur arrivent qui semblent venir d'un endroit très éloigné...